JPH08262750A - 潜像転写用電子写真感光体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 帯電性および感度に優れ、潜像転写電位が高
くとれる潜像転写用電子写真感光体を提供する。 【構成】 導電性基体１上に直接または下引き層を介し
て単層の有機感光層２を設ける。この感光層は、少なく
とも電荷発生顔料２１、有機正孔輸送物質２４および有
機アクセプタ性化合物２２を結着剤２３中に分散または
相溶したものとする。電荷発生顔料、有機アクセプタ性
化合物、有機正孔輸送物質の総重量と結着剤の重量との
比は７／３〜３／７の範囲に、有機アクセプタ性化合
物、有機正孔輸送物質の総重量と電荷発生顔料の重量と
の比は１００／１〜２／１の範囲に、有機アクセプタ性
化合物と有機正孔輸送物質の重量比は１／５０〜５／１
の範囲に、それぞれ設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は潜像転写方式に用いら
れ、特に高精細な画像出力用の潜像転写方式に好適な単
層型の（感光層が一層からなる）有機電子写真感光体に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法の一方式であるカールソンプ
ロセスに用いられる感光体として多くの感光体方式と構
成材料が知られている。要求品質を達成するため、感光
体の機能を分離し、成分や組成を変えたいくつかの層
に、それぞれの機能を分担させた、いわゆる機能分離方
式が現在の感光体の主方式となっている。

【０００３】この方式により帯電性、感度、機械的強度
やこれらの繰り返し使用性が実用上充分な程度に満足さ
れてきている。その背景には、数多くの材料の開発があ
る。とりわけ、有機材料は材料種類が豊富であり、また
電気絶縁性にも優れていることから、多くの材料につい
て特許出願がなされている。

【０００４】電荷発生物質については、例えばフタロシ
アニンとして特公昭４９−４３３８号公報にＸ型の無金
属フタロシアニン、特開昭４８−７２４号公報にはπ型
の無金属フタロシアニン、特開昭５８−１８２６３９号
公報にはτ型の無金属フタロシアニン、特開昭５１−２
３７３８号公報にはε型の銅フタロシアニン、特開昭５
９−４９５４４号公報にはチタニルフタロシアニン結
晶、特開昭６１−２３９２４８号公報にはα型チタニル
フタロシアニン、特開昭６２−６７０９４号公報にはβ
型チタニルフタロシアニンがそれぞれ開示され、またジ
スアゾ顔料が特開昭４７−３７５４３号公報、特開昭５
２−４２４１号公報、特開昭５３−９５０３３号公報お
よび特開昭５４−７２７号公報に開示されている。

【０００５】正孔移動材料の具体例として、特開昭５２
−１２４３３０号公報および特開昭５２−１３９０６４
号公報にオキサジアゾール化合物、特開昭５５−４６７
６０号公報および特開昭５５−４６７６１号公報にヒド
ラゾン化合物、特開昭５６−１１９１３２号公報にベン
ジジン系のジアミン化合物、特開昭５８−６５４４０号
公報にスチリルトリアリールアミン化合物、特開平３−
１０７８６０号公報にブタジエン化合物がそれぞれ開示
されている。

【０００６】また、感光体の構成としてよく知られてい
る機能分離型の積層構成のほか、特開昭５４−１６３３
号公報では、電荷発生顔料を電荷輸送物質であるドナー
およびアクセプタと共に樹脂中に分散した単層感光体
が、さらに特開平３−２５６０５０号公報では、アクセ
プタ性化合物としてジフェノキノン誘導体を用いた、上
記と同様構成の単層感光体がそれぞれ記載されている。

【０００７】一方、電子写真法の一方式である潜像転写
方式は、上記カールソン法と異なり、静電潜像保持が可
能な静電記録体と感光体の間に電圧を印加することによ
り、感光体上に形成された静電潜像を静電記録体上に転
写した後、転写された静電潜像を現像して可視化するも
のである。

【０００８】この方式は古くから知られていて、例え
ば、Ｒ．Ｍ．シャファート著「電子写真」（共立出版、
昭和４８年）、ｐ．７０には、ＴＥＳＩ法（潜像転写
法）についての記載がある。これによると、潜像転写法
には、感光体上にまず静電潜像を作り、次に静電記録体
上に該静電潜像を転写する逐次法と、静電記録体と感光
体を接触させた状態で静電潜像を作る直接法とがある。
本発明は、これらのうち主として、逐次法に好適な電子
写真感光体に関するものである。

【０００９】潜像写真法はカールソン法と比べ、記録体
として導電層と誘電層が必要であるため普通紙を用いる
ことができない欠点はあるが、感光体上の静電潜像を直
接現像する必要がないため、電子写真プロセスに必要な
各種ユニットを電子写真感光体周りに配置する装置設計
の余裕度が高いというメリットがある。このようなメリ
ットを生かし、電子写真装置の創生期には逐次潜像転写
法を採用した複写機が市販されたこともあった。

【００１０】このような複写機に用いられた電子写真感
光体として、蒸着Ｓｅ層を電荷発生層とし、ポリビニル
カルバゾールを電荷輸送層に用いた積層型感光体があ
る。しかしながら、このような逐次転写方式を用いた複
写機に適用可能な感光体は、特殊な特性をもつ必要はな
く、上記カールソン法用の電子写真用感光体をそのまま
逐次転写方式の潜像転写プロセス用の感光体として用い
ることが可能である。

【００１１】これに対し、同時転写方式では、感光体に
対する工夫が逐次転写方式以上に要求されるため、例え
ば特開昭５６−４３６６５号公報には、高耐圧要請に対
して絶縁層を設けることが記載されている。

【００１２】しかしながら最近では、このようなカール
ソン法の適用範囲の中でカールソン法と対抗するのでは
なく、カールソン法では困難な高品質の電子写真画像出
力用に、潜像転写法の見直し検討がなされている。潜像
転写方式では現像後の転写工程が必要ないため、カール
ソン法と比べ本質的に高精細な高品質画像が得られる可
能性を有しているからである。

【００１３】このような高品質画像出力装置に用いられ
る潜像転写方式用の感光体としては、感度が高く、繰り
返しによる電位の安定が重要な要素であるが、とりわ
け、転写電位が高くとれる必要がある。転写電位が低い
と出力画像の濃度が低くなる。転写電位を高めるには、
潜像転写時に感光体の電位と記録体導電層の電位の差を
大きくするように転写電圧を印加すればよいが、転写電
圧が高すぎると、「画像ぬけ」のような異常画像が発生
する問題がある。

【００１４】また、記録体の誘電層を厚くすると記録体
の電位が向上するが、この場合でも、転写された電荷量
は増大しない。高画質化のためプロセス速度を遅くした
システムでは、現像濃度は主として記録体の表面電荷量
で決定されるため、このような方策では画像濃度を高く
することができないことが理解される。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】以上の問題を考慮する
と、高画質潜像転写用プロセスには、静電記録体の転写
電位を高く確保できる電子写真感光体が望まれているこ
とが理解される。しかしながら、従来用いられてきた電
子写真感光体を潜像転写プロセスに用いた場合、直ちに
高い転写電位が得られるかどうかは不明であった。実際
に、積層型感光体を該プロセスに適用した場合には転写
電位としては、かなり低いものしか得られないという問
題があった。

【００１６】本発明は、上記問題点を解決しようとする
もので、その目的は、帯電性、感度に優れ、潜像転写電
位が高くとれる潜像転写用電子写真感光体を提供するこ
とにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、電子写
真感光体上に静電潜像を形成した後に、該感光体の表面
側に静電記録体を接触させ、該感光体と該静電記録体の
間に電圧を印加して静電記録体上に感光体に対応した静
電潜像を形成した後、該静電記録体上の静電潜像を可視
化する潜像転写方式の電子写真法に用いられる電子写真
感光体において、導電性基体上に直接または下引き層を
介して単層の有機感光層を設けてなり、該感光層は、少
なくとも電荷発生顔料、有機正孔輸送物質および有機ア
クセプタ性化合物を結着剤中に分散または相溶して構成
したことを特徴とする電子写真感光体が提供される。

【００１８】また、本発明の電子写真感光体は、導電性
基体上に直接または下引き層を介して単層の有機感光層
を設けてなり、該感光層を構成する電荷発生顔料、有機
アクセプタ性化合物、有機正孔輸送物質の総重量と結着
剤の重量との比が７／３〜３／７の範囲にある。結着剤
の組成比がこれを超える（上記比が３／７未満）と感光
体感度が低下し、これ未満（上記比が７／３を超える）
では感光体の機械的強度が低下し、いずれも場合も実用
に不適当である。

【００１９】さらに、本発明の電子写真感光体では、上
記感光層を構成する有機アクセプタ性化合物、有機正孔
輸送物質の総重量と電荷発生顔料の重量との比が１００
／１〜２／１の範囲にある。電荷発生顔料の組成比がこ
れを超える（上記比が２／１未満）と感光体の静電疲労
による繰り返し特性、及び帯電性が低下し、これ未満
（上記比が１００／１を超える）では感光体感度の低下
及びモアレによる異常画像が発生し、いずれも場合も実
用には不適当である。

【００２０】さらに、本発明の電子写真感光体では、上
記感光層を構成する有機アクセプタ性化合物と有機正孔
輸送物質の重量比が１／５０〜５／１の範囲にある。有
機アクセプタ性化合物の組成比がこの範囲から外れた場
合、感光体感度が低下するだけでなく、残留電位が上昇
し、実用には不適当である。

【００２１】本発明の単層型感光体における有機アクセ
プタ性化合物の役割は、残留電位の低下と、感光体の静
電的特性の長寿命化である。これらの改良の原因は明確
ではないが、その一つとして、光照射により顔料で発生
した正孔と電子のうち電子を引き抜くことにより、顔料
の内部電界の低減が防止されること、および電気抵抗の
低下が防止されることが原因しているものと考えられ
る。

【００２２】本発明で用いることができる電荷発生顔料
としては、例えばＸ型の無金属フタロシアニン、π型無
金属フタロシアニン、τ型無金属フタロシアニン、ε型
の銅フタロシアニン、α型チタニルフタロシアニン、β
型チタニルフタロシアニン等のフタロシアニン系顔料や
ジスアゾ・トリスアゾ系顔料、アントラキノン系顔料、
多環キノン系顔料、インジゴ顔料、ジフェニルメタン、
トリメチルメタン系顔料、シアニン系顔料、キノリン系
顔料、ベンゾフェノン、ナフトキノン系顔料、ペリレン
顔料、フルオレノン系顔料、スクアリリウム系顔料、ア
ズレニウム系顔料、ペリノン系顔料、キナクリドン系顔
料、ナフタロシアニン系顔料、ポルフィリン系顔料が使
用でき、中でもフタロシアニン系顔料、ジスアゾ・トリ
スアゾ系顔料が好適である。また、本発明では、前記電
荷発生顔料は単独または数種を組み合わせて使用するこ
とができる。

【００２３】本発明に係る有機正孔輸送物質としては、
公知のものが利用でき、例えば分子中にトリフェニルア
ミン部位を有する化合物、ヒドラゾン系化合物、トリフ
ェニルメタン系化合物、オキサジアゾール系化合物、カ
ルバゾール基を含む化合物、ピラゾリン系化合物、スチ
リル系化合物、ブタジエン系化合物、線状の主鎖がＳｉ
よりなるポリシラン系化合物、ポリビニルカルバゾール
等の高分子ドナー性化合物等が挙げられ、中でも分子中
にトリフェニルアミン部位を有する化合物が好適であ
る。また、本発明では前記有機正孔輸送物質は単独また
は数種を組み合わせて使用することができる。

【００２４】本発明に係る有機アクセプタ性化合物とし
ては、公知のものが利用でき、例えば分子中にフルオレ
ノン骨格を有する化合物、インデノン系化合物、インデ
ノキノキサリン系化合物、フタルイミド、ナフタルイミ
ド系化合物、ピラジン系化合物、インデノピラジン系化
合物、ベンゾフルオレノン系化合物、ペンタジエノン系
化合物、アントラキノン系化合物、ジフェノキノン系化
合物、ベンゾキノン、ナフトキノン系化合物等が挙げら
れ、中でも分子中にフルオレノン骨格を有する化合物、
インデノン系化合物、インデノキノキサリン系化合物が
好適である。また、本発明では、前記有機アクセプタ性
化合物は単独または数種を組み合わせて使用することが
できる。

【００２５】以下に、本発明を図１，２をもとに更に詳
細に説明する。図１（ａ）に示す感光体において１は導
電性基体、２は感光層、２１は電荷発生顔料、２２は、
結着剤２３に分子状に分散された有機アクセプタ性化合
物である。図１（ｂ）は、分子状に分散された有機正孔
輸送物質２４が添加された感光層を示している。

【００２６】また、図２は逐次転写方式における静電潜
像の転写工程を示している。図中、３は静電記録体、１
１は感光体（感光体ドラム）、３１は静電記録体３の誘
電層、３２は静電記録体３の導電層、４は導電ローラ、
５は転写時の印加電圧をそれぞれ示している。なお、印
加電圧値の設定により、感光体１１の帯電部が転写され
るモード（ポジ転写）と、感光体１１の非帯電部あるい
は低帯電部が転写されるモード（ネガ転写）とのいずれ
かを選択することができる。

【００２７】本発明のこのような感光体は帯電性と感度
に優れ、逐次転写プロセスに用いると、「白抜け」のよ
うな異常画像が出現しない転写条件で、記録体の転写電
位を、充分な現像濃度が達成できるところまで高くとれ
る。この理由は現在明瞭ではなく、今後更に検討が必要
であるが、帯電性と感度が高いことも次の理由から、転
写電位が高くとれることにつながっている。

【００２８】高画質化を目指した場合には、顕像化まで
の各プロセスを緩やかな条件で実施する必要があり、遅
いプロセス速度となる。このような場合、帯電から転写
までの時間を要することになる。帯電性が不良な感光体
を用いた場合には、暗減衰速度が速いため、画像部と非
画像部の電位コントラストが低下し、転写後の静電記録
体上の電位コントラストも低くなってしまう。また、感
度が優れていることは、感光体上での電位コントラスト
が大きくとれ、静電記録体上での電位コントラストも高
くとれることにつながっている。

【００２９】また、有機アクセプタ性化合物を使用した
場合の利点は、正孔輸送物質と有機アクセプタ性化合物
の組成を変えることにより、正負両方の帯電極性に対応
できることである。有機アクセプタ性化合物の使用はま
た、残留電位の低下と感光体の静電特性の長寿命化をも
たらす。これらの改良の原因は明確ではないが、その一
つとして、光照射により電荷発生顔料で発生した正孔と
電子のうち電子を引き抜くことで、電荷発生顔料の内部
電界の低減を防止することと、電気抵抗の低下を防止す
ることとが考えられる。

【００３０】感光体において結着剤は、電荷発生顔料を
良好に分散し、および電荷輸送物質を分子状に分散する
役割を果たしているだけでなく、複写プロセスで必要と
される感光体の機械的強度も担っている。しかしなが
ら、本発明の感光体が用いられるプロセスは、感光体上
での現像が必要でないため、クリーニングもカールソン
プロセスと比べはるかに弱いものでよい。従って、カー
ルソンプロセス用感光体と比べ、本発明の感光体では結
着剤の組成を低くすることができる。

【００３１】本発明で用いることができる結着剤として
は、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル樹脂、メ
タクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、エポ
キシ樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリエ
ステル樹脂、アルキッド樹脂、ポリカーボネート樹脂、
シリコーン樹脂、メラミン樹脂等の付加重合型樹脂、重
付加型樹脂、重縮合型樹脂、およびこれらの繰り返し単
位のうち二つ以上を含む共重合体樹脂、例えば塩化ビニ
ル−酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル
−無水マレイン酸共重合体樹脂を挙げることができ、中
でもポリカーボネート系化合物が好適である。また、本
発明では前記結着剤は、単独または数種を組み合わせて
使用することができる。

【００３２】本発明で用いることができる導電性基体と
しては、アルミニウム、ニッケル、銅、ステンレス等
の金属板、金属ドラムまたは金属箔、アルミニウ
ム、酸化錫またはヨウ化銅の薄膜を塗布したプラスチッ
クフィルムあるいはガラス等が挙げられる。

【００３３】本発明の感光体では、帯電性を改良する目
的で感光層と導電性基体の間に下引き層を設けることが
できる。これらの材料としては、前記結着剤材料の他に
ポリアミド樹脂、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポ
リビニルピロリドン等を用いることができる。

【００３４】本発明の感光体を作製するには、前記材料
を有機溶媒中に溶解して得た感光層形成液、またはボー
ルミル、超音波等で分散して調製した感光層形成液を浸
漬法、ブレード塗布、スプレー塗布等の公知の方法で基
体上に塗布し、感光層を形成すればよい。

【００３５】

【実施例】以下、本発明を実施例により説明するが、こ
れにより本発明の範囲が限定されるものではない。 実施例１ 構造式が下記［化１］で示されるフタロシアニン顔料を
ポリカーボネート（ＰＣ）溶液１０ｇ（テトラヒドロフ
ラン中に１０ｗｔ％溶解したもの）、テトラヒドロフラ
ン９ｇとともにボールミリングした後、顔料組成が２ｗ
ｔ％、ＰＣ組成が５０ｗｔ％となり、構造式が下記［化
２］で示される有機アクセプタ性化合物が１８ｗｔ％と
なり、構造式が下記［化３］で示される正孔輸送剤が３
０ｗｔ％となるように、１５ｗｔ％のＰＣ溶液、アクセ
プタ性化合物および正孔輸送剤を加えて感光体の塗布液
を調製した。

【００３６】この液をアルミニウム基体上にブレードコ
ート法により塗布し、加熱乾燥して厚さ約１３μｍの塗
布膜を形成した単層型感光体を作製した。

【００３７】

【化１】

【００３８】

【化２】

【００３９】

【化３】

【００４０】この感光体の帯電性を評価するため、その
表面電位Ｖｓ（Ｖ）を測定した。この場合、川口電機社
製の静電複写紙試験装置（ＳＰ−４２８）を用い、＋６
ｋＶのコロナ放電を２０秒間行って帯電させた後の表面
電位を測定した。暗減衰率を評価するため前記コロナ放
電後、２０秒間減衰させたときの表面電位Ｖ₀ （Ｖ）を
測定し、これをＶｓで割った値（Ｖ₀ ／Ｖｓ）を算出し
た。

【００４１】また、分光感度を評価するため、分光感度
測定器によって暗中でこの感光体にコロナ放電を行った
後、波長が６７０ｎｍの光を１０μＷ／ｃｍ² の光量で
照射し、表面電位を＋８００Ｖから＋１００Ｖまで減衰
させるのに必要な単位面積当たりの露光量を測定した。

【００４２】さらに、この感光体を暗中でコロナ放電
し、暗減衰後の表面電位が＋６００Ｖになったところで
１５ｌｕｘのタングステン光を３秒間照射した。光照射
後静電記録紙を感光体に表面に図２のように接触させ、
導電ローラにより＋８００Ｖの電圧を静電記録紙の導電
層に印加した後の静電記録紙の表面電位を測定し、これ
を電荷転写特性の評価とした。

【００４３】上記塗布液の組成、測定結果をそれぞれ
［表１］、［表３］に示す。この静電記録紙上の表面電
位、および静電記録紙の静電容量より、この電位は表面
電荷密度８．７５×１０^-8Ｃ／ｃｍ² に相当し、現像に
対して充分な表面電荷密度に達していることがわかっ
た。

【００４４】実施例２ 実施例１の有機アクセプタ性化合物を、構造式が下記
［化４］で示されるものに変えた以外は実施例１と同様
にして感光層を作製し、静電特性を測定した。塗布液の
組成、測定結果をそれぞれ［表１］、［表３］に示す。

【００４５】

【化４】

【００４６】実施例３ 実施例１の有機アクセプタ性化合物を、構造式が下記
［化５］で示されるものに変えた以外は実施例１と同様
にして感光層を作製し、静電特性を測定した。塗布液の
組成、測定結果をそれぞれ［表１］、［表３］に示す。

【００４７】

【化５】

【００４８】実施例４ 実施例１のフタロシアニン顔料を、構造式が下記［化
６］で示されるアゾ顔料に変え、さらに顔料組成、ＰＣ
組成、正孔輸送剤の組成および有機アクセプタ性化合物
の組成を［表１］に示す値にした以外は実施例１と同様
にして感光層を作製し、静電特性を測定した。測定結果
を［表３］に示す。

【００４９】

【化６】

【００５０】実施例５〜７ 実施例１の顔料組成、ＰＣ組成、正孔輸送剤の組成およ
び有機アクセプタ性化合物の組成を［表１］に示す値に
した以外は実施例１と同様にして感光層を作製し、静電
特性を測定した。測定結果を［表３］に示す。

【００５１】比較例１〜６ 実施例１の顔料組成、ＰＣ組成、正孔輸送剤の組成およ
び有機アクセプタ性化合物の組成を［表２］に示す値に
した以外は実施例１と同様にして感光層を作製し、静電
特性を測定した。測定結果を［表４］に示す。

【００５２】

【表１】

【００５３】

【表２】

【００５４】

【表３】

【００５５】

【表４】

【００５６】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
単層型電子写真感光体では感光層を、少なくとも電荷発
生顔料、有機アクセプタ性化合物および有機正孔輸送物
質を結着剤中に分散し、または相溶した構成とするとと
もに、これら構成成分の組成を所定範囲に限定したもの
であり、この電子写真感光体を静電転写プロセスに用い
ることにより高い転写電位が得られ、かつ優れた静電特
性が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る感光体の感光層を示す断面図であ
る。

【図２】逐次転写方式における静電潜像の転写工程を示
す断面図である。

【符号の説明】

１ 導電性基体 ２ 感光層 ３ 静電記録体 ４ 導電ローラ ５ 印加電圧 １１ 感光体 ２１ 電荷発生顔料 ２２ 有機アクセプタ性化合物 ２３ 結着剤 ２４ 有機正孔輸送物質 ３１ 誘電層 ３２ 導電層

フロントページの続き (72)発明者 山口 剛男 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 杉本 浩之 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 柳澤 匡浩 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子写真感光体上に静電潜像を形成した
   後に、該感光体の表面側に静電記録体を接触させ、該感
   光体と該静電記録体の間に電圧を印加して静電記録体上
   に感光体に対応した静電潜像を形成した後、該静電記録
   体上の静電潜像を可視化する潜像転写方式の電子写真法
   に用いられる電子写真感光体において、導電性基体上に
   直接または下引き層を介して単層の有機感光層を設けて
   なり、該感光層は、少なくとも電荷発生顔料、有機正孔
   輸送物質および有機アクセプタ性化合物を結着剤中に分
   散または相溶して構成したことを特徴とする潜像転写用
   電子写真感光体。
2. 【請求項２】 前記感光層を構成する電荷発生顔料、有
   機アクセプタ性化合物、有機正孔輸送物質の総重量と結
   着剤の重量との比が７／３〜３／７であり、前記感光層
   を構成する有機アクセプタ性化合物、有機正孔輸送物質
   の総重量と電荷発生顔料の重量との比が１００／１〜２
   ／１であり、かつ前記感光層を構成する有機アクセプタ
   性化合物と有機正孔輸送物質の重量比が１／５０〜５／
   １であることを特徴とする請求項１記載の潜像転写用電
   子写真感光体。